李磊

摘要：隨著造船技術(shù)的飛速發(fā)展，船舶大型化的腳步也不斷加快，集裝箱船的大型化就是典型代表，在E級(jí)集裝箱船帶來(lái)的震撼還未消退，3E級(jí)集裝箱船已經(jīng)頻繁來(lái)往于世界各大港口，作為一名引航員，如何更好的分析和在惡劣天氣下安全駕引這些海上巨無(wú)霸就顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)攏風(fēng)；大型集裝箱船；風(fēng)動(dòng)壓力

中圖分類號(hào)：U675.5+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-7973（2016）06-0048-03

青島港是我國(guó)重要的沿海國(guó)際大港，吞吐量名列世界前茅，其中集裝箱吞吐量2015年排名世界第七，中國(guó)第六（含香港港），集裝箱船的引領(lǐng)占青島港引航員引領(lǐng)工作的大部分，因此做好集裝箱船的安全引領(lǐng)工作為整個(gè)港口的安全引航起到至關(guān)重要的作用。由于集裝箱船的特殊船型構(gòu)造和裝載方式，在影響船舶運(yùn)動(dòng)的各種自然外力中，風(fēng)對(duì)集裝箱船的影響特別明顯，引航員為了更好地駕引大型集裝箱船，需要對(duì)此類船舶在強(qiáng)攏風(fēng)天氣下靠泊進(jìn)行認(rèn)真分析，以便做到安全高效引航，保證引航服務(wù)效率。

1.青島港港區(qū)風(fēng)的基本情況

青島屬于海洋性季風(fēng)氣候，冬季受西伯利亞地區(qū)移來(lái)的冷高壓影響，夏季受西太平洋副熱帶高壓控制。兩者為不同屬性的半永久性高壓。3月中旬開始，由于冷高壓在海上停留凍南風(fēng)顯占優(yōu)勢(shì)。仲秋開始，極地冷空氣活躍，北向風(fēng)重占優(yōu)勢(shì)。受地形影響，終年多東南和西北兩個(gè)風(fēng)向。年平均風(fēng)速4.9m/s，各月平均風(fēng)速以3月最強(qiáng)為5.6m/s，9月最弱為4.1m/s。百年以來(lái)，平均風(fēng)速最強(qiáng)的時(shí)次為1923年11月24日，北北西風(fēng)32.4m/s.瞬間最大風(fēng)速則首推1939年8月31日之北北東風(fēng)40.3m/s，前者受寒潮影響，后者為臺(tái)風(fēng)所造成。特別是冬季寒潮天氣，陣風(fēng)7～8級(jí)經(jīng)常出現(xiàn)，而且來(lái)勢(shì)迅猛，給引航工作造成很大麻煩，如果不做好充分的安全措施，極易發(fā)生事故。

2.大型集裝箱船的操縱特點(diǎn)和靠泊要求

大型集裝箱船的操縱特點(diǎn)除了具有慣性大，旋回水域?qū)捦?，還具有以下特點(diǎn)：

2.1船舶尺度明顯增大

以目前最大的3E級(jí)集裝箱為例，其船長(zhǎng)399米、寬59米、型深30米、最大吃水16米、最大高度約70米、帶纜甲板高度約21米（部分達(dá)到25米），尺度的增大，船舶受風(fēng)流影響的面積也增大，對(duì)于3E級(jí)集裝箱側(cè)面最大受風(fēng)面積可達(dá)15000m2，在大風(fēng)天氣下給船舶操縱帶來(lái)極大困難。

2.2單位排水量的主機(jī)分配功率相對(duì)較小

3E級(jí)集裝箱船所謂3E指的是因大運(yùn)量而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，能源上的高效和更加環(huán)保（即Economy、Efficiency、Environmentally三個(gè)英文單詞的首字母），由于船舶設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變，在單位排水量主機(jī)分配功率方面較其他集裝箱船大幅度減小，甚至其“主機(jī)功率/噸”只有普通集裝箱船的一半，這就嚴(yán)重影響了他的加速性能，轉(zhuǎn)向性能和倒車制動(dòng)的性能，當(dāng)然，主機(jī)馬力的相對(duì)變小和雙車雙舵的設(shè)計(jì)使其倒車的側(cè)壓力較E級(jí)集裝箱船明顯減小，相對(duì)減小了因巨大的側(cè)壓力帶來(lái)船舶的偏轉(zhuǎn)造成緊迫局面的風(fēng)險(xiǎn)，但駕引人員不能因此而忽略他的影響，從而給引領(lǐng)工作帶來(lái)麻煩。

2.3強(qiáng)攏風(fēng)天氣下靠泊三要素的控制

船舶靠泊的三要素是指速度、角度、船位，只有對(duì)這三要素合理的控制，才能順利完成一次靠泊作業(yè)，對(duì)于大型集裝箱船在強(qiáng)攏風(fēng)天氣下靠泊，這三個(gè)要素更要嚴(yán)格而且合理的控制。①由于大風(fēng)天氣集裝箱船難于把定，停車趟航降速將會(huì)相當(dāng)困難，所以應(yīng)在保證船位的情況下將船速較早降到維持舵效的最低船速，保證將要到達(dá)泊位時(shí)，降到拖輪可以盡快協(xié)助靠泊的速度；②靠泊角度不能太大，尤其在距離碼頭較近時(shí)，盡可能做到平行靠泊，因?yàn)榇笮图b箱船有船舶長(zhǎng)度長(zhǎng)但平直部分相對(duì)較短的特點(diǎn)，粗略計(jì)算，有一度靠泊角度時(shí)，首位方向可能有兩到三米深入碼頭，極易碰到碼頭設(shè)備，此外一端的單點(diǎn)接觸可能造成另一端的二次碰撞；③船位要在條件允許的情況下離泊位后端足夠船舶掉頭的距離，防止靠泊過(guò)程中風(fēng)力的進(jìn)一步加強(qiáng)或是其他意外情況的發(fā)生。

2.4對(duì)于所靠泊位的要求

惡劣天氣下靠泊，所靠泊位要將吊機(jī)務(wù)必集中到泊位中間位置（移開吊機(jī)最好，但大部分情況下很難做到），防止有角度靠泊時(shí)與船舶碰撞，留出充足的靠泊空間，尤其是泊位后端的位置要充分，防止船舶過(guò)早的靠上碼頭。

3.風(fēng)對(duì)大型集裝箱船的影響

大型集裝箱船由于自身的船舶尺度比較大，所以風(fēng)流都會(huì)給船舶造成較明顯的影響，青島港的集裝箱泊位不受壓攏流影響，這里就不對(duì)流的影響做詳細(xì)分析，而風(fēng)對(duì)靠泊的影響是每一位引航員必須考慮的重要因素，眾所周知，風(fēng)對(duì)船的作用力可以分解為船舶縱向的F和橫向的F（圖1），其中縱向的影響可以通過(guò)大船車的前進(jìn)與后退來(lái)克服，橫向的影響則需要側(cè)推器、錨、拖輪等進(jìn)行克服，其中對(duì)于大型集裝箱船在靠泊過(guò)程中主要通過(guò)側(cè)推器和拖輪來(lái)克服。船舶所受橫向風(fēng)壓力Fa可以通過(guò)以下公式計(jì)算得出：

根據(jù)規(guī)定，集裝箱裝卸橋在風(fēng)力六級(jí)時(shí)停止作業(yè)，碼垛機(jī)和龍門吊七級(jí)風(fēng)停止作業(yè)，所以取六級(jí)風(fēng)的最小值11m/s和最大值14m/s，且完全是橫風(fēng)時(shí)，帶入公式計(jì)算得到正橫風(fēng)壓力F分別為1090KN和1767KN（此處計(jì)算結(jié)果為3E級(jí)集裝箱船滿箱輕載的情況下，船舶受風(fēng)面積最大時(shí)），可以依據(jù)此數(shù)據(jù)在大風(fēng)天氣合理配給拖輪。

4.拖輪的配置和使用

4.1拖輪的配置

對(duì)于大型集裝箱船（3E級(jí)或E級(jí)以及與其相當(dāng)?shù)募b箱船），青島港一般給配備一艘7000匹和一艘或兩艘5000匹的大馬力全回轉(zhuǎn)拖輪協(xié)助靠泊，拖輪的實(shí)際輸出功率約為額定的90%，根據(jù)拖船的特性，對(duì)于z型拖輪每100馬力輸出推力約14.7KN，拖力是其頂推力的90%，則7000匹和5000匹拖輪輸出的最大拖力分別為812KN和580KN，所以實(shí)際配備的拖輪拖力在1300K N到1800K N之間，加上此類船舶一般配有3000到5000匹馬力的側(cè)推器，根據(jù)前面風(fēng)力的計(jì)算結(jié)果，所以完全滿足在六級(jí)大風(fēng)天氣的靠泊要求，當(dāng)然如果伴有7～8級(jí)以上大風(fēng)時(shí)，拖輪的配置就略顯不足，應(yīng)當(dāng)引起重視。

4.2拖輪使用中的注意事項(xiàng)

由于船舶干舷較高，部分船舶可達(dá)15米，并且拖輪要在上風(fēng)舷帶纜，所以要給拖輪留出足夠的帶纜時(shí)間，爭(zhēng)取在泊位前一海里處讓拖輪帶好纜；較大馬力的拖輪盡量帶在船的胯部，相對(duì)較小的拖輪帶在船頭，因?yàn)榇^有側(cè)推做補(bǔ)充；船速不能太快，盡量避免采用拖輪制動(dòng)，因?yàn)閹Ю|位置較高，拖輪制動(dòng)很難達(dá)到效果，從而給下一步操作造成困難；拖輪纜繩盡量放長(zhǎng)，可以達(dá)到最好的拖拉效果；避免讓拖輪急速大馬力的拖拽，防止突然的猛烈的張力讓拖纜崩斷；充分考慮帶纜高度過(guò)高、纜繩磨損及拖纜長(zhǎng)度不夠、拖輪老舊等因素，因?yàn)樗鼈兛赡茉斐蓪?shí)際給出拖力較理論拖力嚴(yán)重偏小，引航員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，從船舶安全的角度出發(fā)，果斷做出增加拖輪或者取消靠泊計(jì)劃的決定。

5.充分考慮大船自身機(jī)器環(huán)境存在的風(fēng)險(xiǎn)

雖然超大型集裝箱船相對(duì)于其他船舶有更好的工作環(huán)境和助航設(shè)備，但也不能在引領(lǐng)過(guò)程中忽略發(fā)生機(jī)器故障的可能性，由于其體積龐大，質(zhì)量巨大，即使一個(gè)小故障往往都會(huì)造成不可估量的后果，特別是新造船舶，可能因?yàn)橛凸懿磺鍧崳瑱C(jī)器部件質(zhì)量瑕疵，或操作人員對(duì)船舶不熟悉而造成主機(jī)運(yùn)行故障，另根據(jù)權(quán)威部門的統(tǒng)計(jì)，在船舶水上交通事故中，從船舶年齡方面劃分，新造船舶也屬于事故的高發(fā)區(qū)，所以我們更應(yīng)該在引領(lǐng)時(shí)引起足夠重視，防患于未然。

6.注意天氣的發(fā)展趨勢(shì)，合理科學(xué)的制定引航計(jì)劃

在大風(fēng)天氣下從事引航作業(yè)，要密切注意天氣的變化，因?yàn)橐焦ぷ鞑豢赡芩查g完成，一蹴而就，在青島港，完成一艘船舶的靠離泊工作至少需要一個(gè)小時(shí)，多則需要四到五個(gè)小時(shí)，所以需要根據(jù)實(shí)際情況時(shí)時(shí)關(guān)注天氣的發(fā)展趨勢(shì)，就大風(fēng)天氣而言，如果風(fēng)力是減弱的趨勢(shì)，則在引航的拖輪安排上以滿足現(xiàn)在風(fēng)力配備即可；但如果風(fēng)力有進(jìn)一步加強(qiáng)的趨勢(shì)，引航員則應(yīng)在操作的過(guò)程中密切注意風(fēng)力的變化，發(fā)現(xiàn)風(fēng)力迅速加強(qiáng)，就要立刻而且果斷的增加拖輪配備甚至放棄此次靠泊作業(yè)，擇機(jī)把船駛向安全水域或港外錨地，以免錯(cuò)過(guò)時(shí)機(jī)造成不必要的損失。

7.結(jié)束語(yǔ)

以3E級(jí)集裝箱船為代表的超大型集裝箱船都是隨著造船技術(shù)的進(jìn)步而出現(xiàn)的新型船舶，在駕引這類船舶時(shí)，任何一名引航員都沒(méi)有豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，我們只有憑借現(xiàn)有的理論知識(shí)和駕引其他船舶積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真細(xì)致的做好引航方案，在引領(lǐng)過(guò)程中認(rèn)真的觀察，縝密的操作，靠泊完成后認(rèn)真的總結(jié)，才能保證每一次引領(lǐng)方案能更加的成熟完善，確保引領(lǐng)此類船舶安全高效。